Post on 27-Sep-2018
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
25
1. L’ECOLOGIA
Durant molt temps la ciència es dedicava a estudiar els éssers vius. Zoòlegs, botànics,
micòlegs, microbiòlegs i d’altres naturalistes anaven per la natura recollint organismes
que després, al laboratori, descrivien i els posaven nom. Per dir-ho d’alguna manera, els
científics estudiaven els individus, lluny del lloc on vivien. Des de fa dècades això ha
canviat, i ja no s’estudia l’individu fora de l’ambient on es desenvolupa. D’això, d’estudiar
als organismes en relació al lloc on viuen, se n’encarrega l’ecologia.
Quant penses en ecologia segur que et ve al cap la contaminació, la desforestació, la
desertització i tots els altres problemes que l’espècie humana causa al medi ambient: la
pluja àcida, l’efecte hivernacle, l’afebliment de la capa d’ozó... L’ecologia no només
s’encarrega d’estudiar com l’espècie humana interfereix en el medi ambient, sinó que a
més es preocupa d’estudiar com funciona el medi ambient.
Si ens fixem en com es desenvolupa el fenomen de la vida a la Terra, poden observar que
es tracta d’un procés dinàmic i interactiu, on els éssers vius s’han de relacionar entre si
per poder sobreviure. També cal que es relacionin amb el medi que els envolta, del qual
depenen i sobre el qual també exerceixen influència.
L’ecologia és la ciència que estudia les relacions entre els éssers vius i el lloc on viuen, és
a dir, el seu medi ambient. Aquest estudi té en compta els aspectes de matèria, energia i
organització.
I l’ecologisme? Què demanen els ecologistes? De fet
cal tenir clara la diferència entre ecologia i ecologisme.
L’ecologia és una disciplina científica que es regeix pels
mateixos principis que la resta de ciències.
L’ecologisme és una tendència ideològica i política que
propugna instaurar una forma de vida més respectuosa
amb la natura.
Si bé en els seus inicis l’ecologisme fou propugnat per
grups minoritaris, algunes de les reivindicacions
ecologistes foren adoptades pels partits tradicionals.
Entre aquestes reivindicacions trobem l’ús sostenible dels recursos naturals, el
pacifisme, el rebuig de les energies no renovables i de l’energia nuclear, la prohibició de
les substàncies agressives amb el medi ambient, etc.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
26
2. ELS ECOSISTEMES
El conjunt dels organismes que ocupen un determinat hàbitat constitueixen la biocenosi,
i el medi fisicoquímic on es troben i les condicions ambientals que el determinen és el
que coneixem com a biòtop. Entre el biòtop i la biocenosi s’estableixen unes estretes
relacions d’interdependència. Aquest complex teixit de relacions entre el biòtop i la
biocenosi s’anomena ecosistema.
BIÒTOP
BIOCENOSI
ECOSISTEMA = BIÒTOP + BIOCENOSI.
Els ecosistemes poden ser molt diversos, tant en les seves dimensions com en les
característiques que els conformen. D’aquesta manera, des d’una petita bassa fins a una
selva tropical poden ser considerats com a ecosistemes. La biosfera és l'ecosistema més
ampli que abasta l'atmosfera, la hidrosfera i la part més superficial de l'escorça
terrestre; és el conjunt dels éssers vius.
NÍNXOL ECOLÒGIC.
La tasca que cada organisme duu a terme en
l’ecosistema, que depèn de les seves
característiques i les seves necessitats com a
espècie, s’anomena nínxol ecològic, i es pot
relacionar amb els seus requeriments pel que fa a
la nutrició, la reproducció, l’espai on viure i
créixer, etc.
Per exemple, si dos depredadors s’alimenten de la
mateixa presa i es veuen afectats pels mateixos
factors, diem que ocupen un mateix nínxol dins
l’ecosistema.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
27
Per tal que el sistema es mantingui estable i es pugui desenvolupar, cal que hi hagi un
equilibri entre les diferents funcions o nínxols ecològics dels organismes que l’integren.
En un cas com el que s’ha comentat, on dues espècies diferents competeixen per un
mateix nínxol, una d’elles pot acabar imposant-se i eliminant l’altra; en canvi, si es dóna
un creixement excessiu d’una espècie, l’ecosistema tendeix a corregir-ho amb l’augment
de l’espècie o espècies que actuen com a predadors de l’espècie amb creixement
excessiu, o bé introduint plagues o malalties que la debilitin.
3. EL BIÒTOP
El biotop és l'ambient físic en què viu una comunitat d'organismes influït i condicionat
per una sèrie de factors ambientals.
El biòtop està format pel medi que envolta als organismes, el substrat sobre el qual
viuen o es desplacen i pels factors ambientals àbiòtics (fisicoquímics) que els afecten.
El medi és conjunt de substàncies fluides que envolten als éssers vius de
l’ecosistema. A la biosfera hi ha dos medis: el medi aeri i el medi aquàtic.
Al medi aquàtic trobem:
Nèuston: comunitat que viu associada a la pel·lícula superficial de l’aigua.
Plàncton: conjunt d’éssers vius petits que suren a la deriva prop de la superfície.
Nècton: conjunt d’animals nedadors, com ara els peixos.
Bentos: conjunt d’éssers vius que viuen sobre el fons marí o lacustre.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
28
El substrat és el conjunt de substàncies o éssers vius sobre els quals es desplacen o
es fixen els organismes. Són substrats: el sòl, l’aigua, els sediments marins, el cos
d’un ésser viu, etc.
Els factors ambientals abiòtics són les variables fisicoquímiques que influeixen en
la vida dels organismes. Hi distingim diferents factors abiòtics: temperatura, llum,
humitat, pressió, salinitat, acidesa, corrents del medi, textura del sòl, etc.
4. MEDI AMBIENT I ADAPTACIONS
Un concepte molt important relacionat amb l'ecologia i l'evolució és el d'adaptació.
Podem definir adaptació com la capacitat que tenen els éssers vius per aclimatar-se i
adequar-se a les condicions del medi ambient on viuen.
FACTORS ABIÒTICS.
Els factors abiòtics són les variables fisico-químiques que influeixen en els éssers vius.
Segons els límits de tolerància (límits màxims i mínims dels factors ambientals que
poden suportar els organismes), els organismes es classifiquen en:
Eurioics: organismes que tenen el marge de tolerància molt ampli.
Estenoics: organismes que tenen el marge de tolerància molt estret.
Els principals factors abiòtics són:
la temperatura
la llum
l’aigua
la pressió
la salinitat
el pH
Temperatura
La temperatura de la superfície de la Terra varia segons l'estació, la latitud i l'altitud.
Les diferències de temperatura són més notòries al medi aeri que no pas a l'aquàtic.
En general, la vida activa és possible des de uns pocs graus sota zero fins uns 50ºC
(alguns bacteris termòfils poden viure a més de 100ºC). Alguns organismes poden
resistir àmplies diferències de temperatura, d’altres tenen un marge més estret.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
29
Segons l’adaptació a la temperatura els organismes es classifiquen en:
Homeoterms o animals de sang calenta (ocells i mamífers): poden regular la seva
temperatura corporal, fet que els fa independents de la temperatura externa.
Poiquiloterms o de sang freda els animals que no poden regular la seva temperatura
corporal i, per tant, depenen de la temperatura ambiental.
Llum
L'arribada d'energia lumínica condiciona la proliferació i la distribució dels organismes
fotosintetitzadors, i determina moviments d’orientació cap a la llum anomenats
fototropismes.
La intensitat de llum que arriba als diferents medis influeix en el comportament de
molts organismes: hi ha plantes heliòfiles, que prefereixen llocs assolellats per créixer i
altres d'esciòfiles, que ho fan en zones ombrívoles.
La durada diària de la il·luminació solar, que està en relació amb la latitud, sincronitza el
ritme biològic intern de molts organismes, regulant processos com la floració, caiguda de
les fulles, etc.
La llum provoca una ordenació dels organismes en el medi aquàtic: l'aigua actua com a
filtre tot impedint que la llum penetri cap a l'interior. Això explica que la capa amb
organismes fotosintètics quedi reduïda als primers metres de profunditat, zona fòtica.
Entre 100 i 500 metres, la llum és molt escassa i de tonalitat blava i únicament pot ser
absorbida per organismes amb piments vermells. Més enllà dels 500 metres és la zona
afòtica, on la foscor és total i no es presenten organismes fotosintètics.
Els animals presenten també determinades adaptacions a la llum, la més important de les
quals és la visió. En zones molt profundes del medi marí apareixen peixos abissals amb
bioluminiscència. Relacionada amb la visió està la coloració dels animals, que pot ser:
Críptica, com la del camaleó, que confon l'animal amb el medi.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
30
Aposemàtica o d'advertiment, com la coloració de les vespes o de les serps verinoses
que adverteix la seva perillositat.
Mimètica, com la d'alguns organismes inofensius els quals, per no ser atacats pels
depredadors, presenten coloracions semblants a la d’altres perillosos.
Aigua i humitat
Pel que fa a l'adaptació a medis de diferent humitat, els organismes es classifiquen en
aquàtics (adaptats a viure a l'aigua), hidròfils (que necessiten medis molt humits),
mesòfils (adaptats a una humitat moderada) i xeròfils (que viuen en medis molt secs)
Adaptacions adquirides per evitar la pèrdua d'aigua:
Per limitar l'evaporació superficial: aparició d'una cutícula impermeable, quitina o
cera, mucositats dels cargols, presència de plomes i pèl. Reducció de la superfície
foliar, en ocasions fins a desaparèixer (espines).
Per evitar la pèrdua d'aigua per respiració: les superficies respiratòries se situen a
l'interior del cos (pulmons).
Per optimitzar l’obtenció d’aigua: desenvolupament de tiges i fulles gruixudes que
emmagatzemen aigua, com en el cas dels cactus i les figueres de moro.
En el procés de reproducció: fecundació interna i desenvolupament a l'interior d'un
ou amb closca impermeable o a l'interior del cos matern.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
31
Adaptacions per viure en medi aquàtic:
Desenvolupament de brànquies per respirar l’oxigen dissolt a l’aigua.
Adquisició d’una forma hidrodinàmica per poder-se desplaçar oferint la mínima
resistència a l’aigua.
Presència d’apèndixs especials, aletes, per poder desplaçar-se per l’aigua.
Presència de cavitats plenes de gas, bufeta natatòria (peixos), i expansions
plomoses (components del plancton) al cos per poder surar sense esforç.
Pressió
La pressió atmosfèrica és la força per unitat de superfície que exerceix l’aire. A
mesura que augmenta l’altitud, disminueix la pressió atmosfèrica i amb aquesta la
quantitat d’oxigen de què disposen els organismes. És per això que els animals que viuen
a gran altitud tenen unes característiques especials a la sang que els permet captar més
eficaçment l’oxigen.
La pressió hidrostàtica és la força per unitat de superfície que exerceix l’aigua. A
mesura que augmenta la fondària, augmenta la pressió que els organismes han de
suportar. A causa d’aquest fet els animals que viuen a grans profunditats solen
presentar una forma plana per suportar millor la pressió.
Salinitat
La salinitat és la quantitat de sal dissolta a l’aigua. L'aigua dolça conté 0,5 g de sals
dissoltes per litre, l'aigua marina uns 35g/l. La major part dels organismes estan
adaptats a viure en un estret marge de salinitat (estenohalins); uns pocs, com els
salmons i les anguiles han aconseguit de viure en medis amb un ampli marge de salinitat
(eurihalins), viuen en gran part de la seva vida al mar i pugen els rius per poder desovar.
Els organismes d'aigua dolça tenen la pell poc permeable i eliminen gran quantitat
d'aigua en l'orina, molt diluïda.
Els peixos marins controlen la dessecació tot incorporant gran quantitat d'aigua per via
digestiva i eliminant sals pels ronyons.
Acidesa o pH
El pH es la mesura de l’acidesa d’un medi. Així tenim medis alcalins i medis àcids. Alguns
organismes només poden viure en medis alcalins, com la carrasca (Quercus rotundifolia);
d’altres ho han de fer en medis àcids, com la surera (Quercus suber).
Normalment, les cèl·lules necessiten valor de pH al voltant de 7,4 (pròxims a la
neutralitat) i una mínima diferència de dècimes pot significar la mort.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
32
1 . Intenta descriure els ecosistemes que pots trobar un dia de muntanya i platja amb el
detall de tots els factors biòtics i abiòtics que ara coneixes.
2 . Digues si les afirmacions següents són vertaderes o falses i justifica la resposta.
V F L’ecologia és la ciència encarregada d’evitar o solucionar els problemes mediambientals.
V F Ecosistema = biocenosi + biòtop + relacions que s’hi estableixen.
V F El conjunt de tots els individus d’un espècie que viu en un determinat lloc formen una
població i el conjunt de totes les poblacions d’un ecosistema formen la biocenosi.
V F El medi i el substrat de tots els animals marins és el mateix.
V F La biosfera es la zona de la Terra on es troben els éssers vius.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
33
3 . Descriu el nínxol ecològic que ocupa:
Un ratolí de bosc
Un mussol
Un esquirol
Un xampinyó
4 . Pertanyen les zebres i les girafes al mateix nínxol ecològic? Per què?
5 . Pot passar que dues espècies diferents ocupin el mateix nínxol ecològic? En cas
afirmatiu, què passarà?
6 . Analitza el comportament del cocodril del Nil en el seu hàbitat natural:
“El cocodril del Nil, quan arriba la nit, se submergeix dins les aigües del riu i hi roman fins a la
matinada següent. Quan el Sol comença a escalfar, surt a la riba del riu i descansa sobre l'arena.
Una vegada recupera la seva activitat, es dedica a caçar”.
7 . Els biòlegs parlen de plantes esciòfiles i heliòfiles i els jardiners parlen de plantes
d’interior i exterior. Com creus que es relacionen tots aquests termes?
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
34
8 . Observa les fulles que apareixen en el dibuix. Fixa’t en les seves característiques:
1 2 3 4
1 - Fulla petita amb forma d'agulla; amb cutícula protectora (pi).
2 - Fulles amples que cauen a la tardor (auró).
3 - Fulles transformades en espines (cactus).
4 - Fulles de gran superfície que la planta conserva durant tot l'any (filidendron).
Associa les adaptacions de les fulles a les següents condicions climàtiques.
a - Pluges diàries i temperatures càlides.
b - Manca d'aigua durant tot l'any.
c - Hiverns freds i estius càlids.
d - L'aigua líquida és escassa, ja que es troba en forma de gel gran part de l'any.
Fulles 1 2 3 4
Clima
9 . Els capgrossos viuen dins de l’aigua, mentre que les granotes adultes ho fan a terra.
Quines adaptacions al medi aquàtic presenten els capgrossos i que no tenen les granotes?
10 . Els humans també imitem les adaptacions dels éssers vius. A quines adaptacions
responen aquests dibuixos? Quins animals tenen aquestes adaptacions?
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
35
5. LA BIOCENOSI
La biocenosi o comunitat és la part biòtica de l’ecosistema. Està integrada per les
poblacions de les diferents espècies que viuen relacionades en el mateix biòtop.
El conjunt d’individus de la mateixa espècie que viuen en un lloc determinat s’anomena
població. Els factors biòtics són les relacions que s’estableixen entre els organismes
d’una biocenosi i es poden classificar en dos grups: relacions intraespecífiques i
relacions interespecífiques.
RELACIONS INTRAESPECÍFIQUES.
Són les relacions biòtiques que s’estableixen entre els organismes de la mateixa espècie.
Segons el resultat de la relació les podem classificar com:
Beneficioses o de cooperació: amb finalitat d’ajuda mútua per aconseguir aliments,
en la defensa davant els depredadors, l’aparellament...) Aquests tipus de relacions
donen lloc a les associacions intraespecífiques amb efecte de grup (avantatges de la
vida en grup):
Associacions familiars: formada pels progenitors i la seva descendència.
Família parental: formada pels progenitors i els fills; per exemple, els coloms.
Família matriarcal: formada per la femella i els fills; per exemple, els ratolins.
Família patriarcal: formada pel mascle i els fills; per exemple, els cavallets de
mar.
Família filial: formada tan sols pels fills; per exemple, els peixos i els
insectes.
Associacions colonials: formada pels molts individus originats per reproducció
asexual d’un progenitor comú i que viuen units els uns amb els altres amb l’aspecte
d’una estructura única anomenada colònia. Els coralls són exemples d’associació
colonial.
Associacions gregàries: constituïdes per conjunts d’individus que viuen en comú
durant un període de temps per ajudar-se mútuament. En són exemples, les
bandades d’aus migratòries, els ramats d’herbívors o la processionària del pi.
Associacions estatals: constituïdes per un grup d’individus jerarquitzats entre si
i que es reparteixen les tasques que s’han de realitzar. En un rusc d’abelles hi ha
la reina, les obreres i els abellots, cadascun amb una funció molt definida i també
diferenciats anatòmicament.
Perjudicials o de competència: es produeix quan hi ha rivalitat pels aliments, l’espai,
la llum, les femelles, etc. Aquests tipus de relacions donen lloc a la territorialitat
degut a una densitat poblacional excessiva.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
36
RELACIONS INTERESPECÍFIQUES.
Són les relacions biòtiques que s’estableixen en una comunitat entre individus d’espècies
diferents. Els tipus de relacions interespecífiques més comuns són:
Competència interespecífica (- /-):
Per interferència: es dóna quan l'activitat d'un individu limita l'accés del
competidor al recurs comú). Per exemple, la competència que s'estableix entre
els arbres d'una selva per accedir a la llum.
Per explotació: es produeix quan diverses espècies tenen accés alhora a un
mateix recurs. Per exemple, una població d'aguilons i una de guillots que
s'alimenten de la mateixa població de ratolins de camp entraran en competència
per explotació.
Depredació (depredador: + / presa: -): es produeix quan uns determinats individus
capturen i en maten d’altres. Les serps són depredadors dels ratolins i, alhora,
preses de les àligues.
Parasitisme (paràsit: + / hospedador: -): es produeix quan un ésser viu (paràsit) viu a
costa del material nutritiu d’un altre (hospedador). Les tènies s’instal·len en l’intestí
humà i consumeix els nostres aliments.
Comensalisme (comensal: + / hospedador: 0): és l’associació de dos éssers, uns dels
quals (comensal) aprofita les restes de menjar de l’altre. Un exemple de
comensalisme és el dels bacteris intestinals que s’alimenten dels excrements de
l’animal hospedador.
Inquilinisme (inquilí: + / hospedador: 0): és l'associació entre una espècie (inquilí) i
una altra que li dóna empara al seu propi cos. Un exemple d’inquilinisme és l’associació
entre un esquirol i l’arbre que l’empara.
Tanatocresi (+ / 0): consisteix en l’aprofitament que realitza una espècie de restes,
excrements, esquelets o cadàvers d’una altra espècie a fi de protegir-se o de servir-
se'n com a eines. Exemples són el cranc ermità, que protegeix el seu abdomen
introduint-se a la closca buida d’un cargol, i alguns ocells que utilitzen una espina de
cactus per extreure els insectes dels forats.
Foresi (+ / 0): és la relació existent entre dues espècies quan una és transportada
passivament per una altra. Per exemple, l’associació entre el peix rèmora i el tauró,
ja que el tauró transporta la rèmora.
Epibiosi (epibiont: + / hospedador: 0): és la relació que es dóna entre dos organismes
quan un viu sobre l’altre. Per exemple, les plantes epífites, que tenen com a substrat
altres plantes.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
37
Mutualisme (+ / +): és l'associació entre dos organismes, anomenats consorts, per
beneficiar-se mútuament. N’és un exemple la relació entre el peix pallasso i
l’anemona. El peix proporciona aliment a l’anemona i aquesta protegeix el primer
entre els seus tentacles urticants.
Simbiosi (+ / +): consisteix en l’associació de dos o més individus de diferent espècie
que viuen en íntima relació i es beneficien mútuament. A diferència del mutualisme,
aquesta relació és obligada, altrament, els individus moririen. Un exemple de simbiosi
és el liquen, associació entre una alga, que proporciona humitat, i un fong, que
proporciona aliment.
Antibiosi (0 / -): consisteix en la impossibilitat de viure uns organismes al costat
d'altres, degut a que uns segreguen una substància, anomenada antibiòtic, que
provoca la mort dels altres. Per exemple, el fong Penicillium segrega una substància
que impedeix la vida en el seu entorn d'altres microorganismes.
Els diferents tipus de relacions interespecífiques són un intent de sistematització
didàctica, ja que, en realitat, un mateix exemple pot incloure’s en diferents tipus de
relacions. Per exemple, les rèmores practiquen el comensalisme, ja que s’alimenten de les
restes del menjar dels taurons; també el mutualisme, ja que els netegen de paràsits; i la
foresi, ja que es fixen amb una ventosa al tauró i aquest les transporta.
1 . Quina diferència hi ha entre:
a) Una associació familiar i una de colonial.
b) Una associació gregària i una d’estatal.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
38
2 . Llegeix la següent història:
“Cap al 1907 el nombre de cérvols de la zona de Kaibab (Arizona) era de 4000 individus. Aquell mateix any es van concedir llicències de caça per a pumes i llops, depredadors naturals dels cérvols. El 1918 la població de cérvols s'havia incrementat fins a 40.000 individus. Els experts van advertir dels problemes que apareixerien, però ningú els va fer cas. La manca d'aliment suficient per a tots va provocar que en els hiverns de 1925 i 1926 es produís la mort del 60% dels cérvols. En aquell temps, la vegetació ja era difícil de recuperar, fet que va provocar que el nombre de cérvols quedés reduït a únicament 2.000 individus.” a) Quina va ser la causa del augment de cérvols entre 1907 i 1918?
b) Què van aconsellar els experts?
c) A què va ser deguda la gran mortaldat dels cérvols durant 1925-26?
d) Quina solució suggeriries per a la recuperació de l'equilibri?
e) El factor inductor d'aquesta catàstrofe, provenia de l'ecosistema o era aliena a aquest?
3 . Completa el text següent:
Si dues espècies que viuen en relació surten beneficiades i poden viure separades es parla de
_______________________, però si no ho poden fer es parla de _____________________.
Quan una espècie es beneficia de les restes de menjar de l’altra, sense beneficiar-la ni
perjudicar-la, es parla de ___________________________, i si el benefici no és el menjar
sinó un lloc protegit es parla de ____________________________.
Quan una espècie aprofita restes, excrements, esquelets, closques, espines o qualsevol
estructura corporal d’una altra espècie per tal de protegir-se o servir-se’n com si fossin eines es
parla de _______________________.
Les relacions biòtiques que estableixen entre sí individus de la mateixa espècie s’anomenen
_________________ i poden ser ___________________ o durar tota la vida, i llavors
s’anomenen ___________________. L’ajuda mútua per obtenir aliments o per defensar-se
davant els depredadors és una relació beneficiosa de ___________________. La rivalitat per
l’aliment, l’espai o la llum és una relació perjudicial de ___________________.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
39
4 . Per què les vaques poden alimentar-se de l'herba i nosaltres no?
5 . Indica i justifica quin tipus de relació tenen els grups d’organismes següents:
Exemples Tipus de relació i justificació
Algunes formigues utilitzen determinades
espècies de pugons per obtenir una secreció
rica en glúcids amb la que alimenten les larves;
a canvi, les formigues protegeixen els pugons
dels depredadors.
El peix pallasso viu entre els tentacles de
l’anemone, que amb els seus cnidòcids pot matar
i capturar molts animals.
El vesc és una planta que no té arrels fixades a
terra, sinó que s’introdueix a les branques
d’arbres i n’absorbeix l’aigua i els nutrients que
necessita.
Alguns fongs produeixen substàncies que eviten
la reproducció o provoquen la mort de
determinades espècies de bacteris.
Algunes algues creixen sobre la closca d’una
tortuga i es beneficien del substrat que els
proporciona la tortuga.
6 . Dues espècies de llenties d’aigua (petites fanerògames de l’espècie Lemma) es cultiven
en condicions experimentals, per separat o conjuntament. Cada setmana es determina el
nombre de plantes de cada espècie. La L. polyrrhiza creix al fons de la bassa, mentre que
la L. gibba desenvolupa uns petits sacs aerífers que la fan surar fins a col·locar-se a la
superfície de l’aigua.
A la taula següent s'indica el nombre de plantes que han sobreviscut en cada una de les
condicions experimentals:
Espècie Condició de
creixement
Temps (setmanes)
1 2 3 4 5 6 7 8
L. polyrrhiza Per separat 100 200 300 380 445 500 550 570
Conjuntament 50 60 65 50 40 30 25 10
L. Gibba Per separat 90 180 270 300 320 330 335 337
Conjuntament 90 175 260 290 305 309 311 312
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
40
a) Per estudiar els resultats de l’experiment, fes una gràfica representant el nombre de
plantes de L. polyrrhiza en funció del temps: a) quan creix sola, i b) quan creix en
presència de L. gibba.
b) Interpreta què passa quan les dues espècies creixen conjuntament. Explica quin
tipus de relació es dóna entre elles.
6. DINÀMICA DELS ECOSISTEMES
Els fluxos de matèria i energia són els que determinen la constitució i el
desenvolupament dels ecosistemes. Podem distingir un conjunt de categories on
s’agrupen els organismes depenent de com obtenen la matèria i l’energia; és el que
s’anomena nivell tròfic. Cada organisme se situa en un nivell tròfic segons de què
s’alimenta i, a la vegada, per quins organismes serveix d’aliment.
Entre els diferents nivells tròfics hi ha pèrdues d'energia en forma de calor en
processos com ara la respiració i el creixement; per la qual cosa, al final de la cadena,
s’ha dissipat gairebé gran part de l'energia que havien captat els fotosintetitzadors
inicialment. Es calcula que només el 10% de l’energia química present en un nivell tròfic
passa al nivell superior. Aquesta és la causa de que l'energia que utilitza l'ecosistema no
és renovable, com és el cas de la matèria, sinó que es tracta d’un flux unidireccional.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
41
NIVELLS TRÒFICS D’UN ECOSISTEMA.
Els nivells tròfics fonamentals en qualsevol ecosistema són els productors, els
consumidors i els descomponedors.
Productors. Constitueixen la base imprescindible de qualsevol ecosistema, ja que són
els encarregats de transformar la matèria inorgànica en matèria orgànica que va
circulant per tots els nivells tròfics. En aquesta categoria s’hi troben els organismes
autòtrofs, que fan fotosíntesi; com les plantes, les algues i d’alguns bacteris.
Consumidors. Juntament amb els descomponedors, constitueixen la categoria dels
organismes heteròtrofs, és a dir, el conjunt d’éssers vius que obtenen el seu aliment
a partir de matèria orgànica ja elaborada i, per tant, s’han d’alimentar d’altres éssers
vius. Aquí s’hi poden distingir diferents grups:
Consumidors primaris o herbívors. Són aquells que s’alimenten directament a
partir dels productors (les plantes verdes o les algues).
Consumidors secundaris o carnívors. Són el conjunt d’organismes que
s’alimenten dels herbívors.
Consumidors terciaris o supercarnívors. Són els animals carnívors que
s’alimenten d’altres carnívors.
Tot i que no és el més freqüent, la cadena de consumidors es pot perllongar en
determinats ecosistemes, fins a consumidors quaternaris, i encara més enllà.
Quan un consumidor es troba tant en el nivell dels herbívors com en els dels
carnívors, es diu que es tracta d’un omnívor.
Productor Consumidor primari Consumidor secundari Consumidor terciari
Descomponedors. Els descomponedors s’alimenten de matèria orgànica morta de
qualsevol altre organisme i nivell tròfic. Són, per tant, organismes heteròtrofs i la
seva funció és bàsica dins de l’ecosistema, ja que retornen al medi un conjunt de
nutrients (sals minerals) que resulten imprescindibles per al desenvolupament dels
productors. Dins d’aquest grup es troben fongs, bacteris i alguns insectes.
Transformadors. Corresponen a aquest nivell els organismes que converteixen els
compostos inorgànics en compostos aprofitables per als productors i tanquen el cicle
de la matèria en l’ecosistema. Pertanyen a aquest nivell diversos tipus de bacteris.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
42
CADENES I XARXES TRÒFIQUES.
Entre tots els elements anteriors s’estableixen relacions tròfiques (és a dir,
d’alimentació) que van d’un nivell a un altre. Aquest procés s’anomena cadena tròfica.
A la base d’una cadena tròfica sempre hi ha un productor; en el nivell següent, un
consumidor primari que s’alimenta del productor; posteriorment, un consumidor
secundari que s’alimenta del consumidor primari, i així successivament. I, sempre, la
presència de descomponedors que reciclen el conjunt de la matèria orgànica morta.
En qualsevol ecosistema s’estableixen connexions entre diferents cadenes tròfiques, que
estan relacionades entre si, de manera que un mateix organisme pot ser consumidor i/o
presa de molts altres alhora; aleshores es parla de xarxes tròfiques.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
43
1 . Escriu dues cadenes tròfiques que s’estableixen en la xarxa tròfica de la pàgina
anterior, diferents de les que ja es troben en els exemples.
2 . Construeix una xarxa tròfica a partir de les següents relacions tròfiques, pròpies
d’una sabana africana:
El saltamartí, el búfal, la gasela i el nyu
s’alimenten d’herba.
El pregadéu s’alimenta de saltamartins i
de mosques.
Les mosques s’alimenten d’animals morts.
El camaleó s’alimenta del pregadéu i de
mosques.
La paparra s’alimenta del búfal.
La musaranya s’alimenta del saltamartí.
L’esplugabous s’alimenta de la paparra.
El mussol s’alimenta de la musaranya.
El lleó s’alimenta de la gasela i del nyu.
La hiena s’alimenta del nyu.
3 . Amb les dades de la taula següent dibuixa la xarxa tròfica d’un ecosistema marí.
Indica a quin nivell tròfic pertany cada grup d’organismes.
Organismes Aliments Nivell tròfic
Fitoplàncton -----------
Algues -----------
Zooplàncton Fitoplàncton
Bivalves Fitoplàncton,
zooplàncton i algues
Peixos Fitoplàncton
i zooplàncton
Sèpies Peixos i bivalves
Crancs Cucs marins
Cucs marins Algues
Gavines Crancs i peixos
4 . Explica en què consisteix la fotosíntesi i analitza la seva importància biològica.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
44
5 . Per què creus que s’han d’adobar els camps de conreus i en canvi els ecosistemes
terrestres creixen espontàniament?
6 . Sovint per eliminar una plaga s’alliberen organismes depredadors de l’espècie causant
de la plaga. És el que s’anomena control biològic. Quines avantatges creus que té el control
biològic en front la utilització de plaguicides? Que creus que passa amb els organismes
alliberats en desaparèixer la plaga?
7 . Un esquema semblant a aquest va aparèixer en un diari el juliol de 1995. Il·lustrava
un problema que va sorgir en alguns trams de la costa catalana al començament de l’estiu.
En algunes platges van aparèixer massivament una gran quantitat de meduses.
No es coneix del tot quins factors determinen la dinàmica de les poblacions de meduses. No
obstant això, a partir de l’observació i la informació de l’esquema, proposeu una hipòtesi
raonable sobre la causa de la proliferació de meduses en algunes zones del litoral català.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
45
FLUX DE L’ENERGIA.
A diferència de la matèria, l’energia no descriu un cicle en l’ecosistema, sinó que hi
entra, el fa funcionar, i després en surt la mateixa quantitat que havia entrat. És a dir,
l’energia segueix un flux unidireccional.
Les plantes transformen l’energia lluminosa en energia química, també anomenada
energia interna, que és l’energia emmagatzemada en els enllaços químics que uneixen els
àtoms de les molècules orgàniques sintetitzades. Després, aquestes es combinen amb
l’oxigen a l’interior dels mitocondris, en un procés anomenat respiració, o es trenquen
per efectes de determinats enzims secretats pels descomponedors, en el procés
anomenat fermentació. En tots dos casos, l’energia alliberada passa, en part, a formar
ATP, la molècula que emmagatzema momentàniament l’energia, i, en part, s’allibera en
forma de calor, és a dir, d’energia calorífica.
Quan l’ATP es descompon, allibera l’energia necessària per dur a terme altres reaccions
encaminades al creixement i a la reproducció, en cadascuna de les quals es produeix una
pèrdua d’energia en forma de calor. Al final, tota l’energia química passa a energia
calorífica, la qual passa a l’atmosfera, que s’escalfa, i després passa a l’espai
interplanetari. És a dir, l’energia solar que arriba a la Terra i que aprofiten les
plantes manté l’ecosistema en funcionament i finalment escapa en forma de calor.
Del 45% d’energia solar que arriba a la superfície dels oceans i dels continents, fins i tot
en zones amb vegetació abundant i en les millors condicions, tan sols se n’aconsegueix
aprofitar el 5% a l’hora de fer la fotosíntesi.
Globalment a tot el planeta, la mitjana d’energia lluminosa que es transforma
fotosintèticament en energia química tan sols és del 0,1%. La resta de l’energia és la que
escalfa l’aire, la terra i el mar, de manera que provoca el vent i les precipitacions. Així
doncs, és la que manté el cicle de l’aigua, la que transporta nutrients, la que eleva els
nutrients fins les fulles, etc.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
46
7. BIOMASSA I PRODUCCIÓ
Unes definicions prèvies:
Biomasa: és la massa total dels organismes. Sol expressar-se en grams de pes sec
per unitat de superficie o volum (g/m2 o g/L).
Producció: és l’augment de biomassa per unitat de temps. Pot expresar-se en
g/m2·dia o alguna unitat similar.
Producció primària: és la producción dels productors, és a dir, dels organismes
fotosintetitzadors.
Producció secundària: és la producción dels consumidors, descomponedors i
transformadors.
Producció neta: és la diferencia entre tot el que s’ha produit (producción bruta)
i la part consumida mitjançant la respiració o la fermentació.
Fixació d’energía solar Producció bruta
Consum d’energia fixada Respiració
Producció neta = Producció bruta – Respiració
Els ecosistemes estables varien molt poc amb el temps, i les biomasses de cadascuna de
les espècies que contenen es mantenen constants. Perquè això es compleixi, la producció
d’un nivell tròfic ha de ser aproximadament igual a l’explotació, és a dir, al consum
d’aquell que exerceix el nivell tròfic següent. En aquesta situació, els ecosistemes
s’anomenen ecosistemes equilibrats.
En la naturalesa, els productors primaris (plantes i algues) acaparen el 99% de tota la
biomassa, mentre que tots els heteròtrofs junts només representen l’1% de la biomassa.
En general, del 100% de l’aliment ingerit, el 70% es gasta en respiració, és a dir, en
l’obtenció d’energia per mantenir-se viu, el 20 % passa als descomponedors en forma de
defecacions, i tan sols el 10% s’utilitza en producció, és a dir, en creixement i
reproducció. Igual que en el cas de l’energia, acceptem que d’un nivell tròfic al següent
només passa el 10% de la biomassa.
Els factors que influeixen en la baixa eficiència de les cadenes alimentàries són, entre
d’altres: no tota la producció primària es menjada pels herbívors, ni tota la dels
herbívors pels carnívors; no totes les estructures produïdes són assimilables per nivell
tròfic següent; no tot el que s’ha assimilat s’inverteix en producció, gran part s’inverteix
en respiració; no tot perdura en l’individu, ja que part de la producció s’inverteix en
renovar estructures que han de canviar.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
47
8. DINÀMICA DE LES POBLACIONS
CREIXEMENT DE LA POBLACIÓ.
El creixement d’una població és la relació entre l’augment o la disminució del nombre
d’individus respecte el col·lectiu inicial. Es pot expressar en percentatge, però és més
pràctic utilitzar la taxa de creixement instantània (r), que es la relació entre el nombre
d’individus en què augmenta o disminueix la població per unitat de temps i el col·lectiu
inicial.
Tipus de creixement
Creixement exponencial: es produeix quan no hi ha factors que limitin el creixement.
Es dóna en les espècies pioneres que colonitzen per primera vegada un lloc.
La seva representació gràfica és una
corba exponencial, també anomenada
“corba en J”.
En aquest tipus de creixement les
poblacions continuen augmentant
geomètricament si r es manté
constant i si l’ambient és il·limitat, és a
dir, si no hi ha falta d’aliment ni
d’espai.
Corba en J
Creixement logístic: es produeix quan sí hi ha limitacions en el creixement.
La seva representació gràfica és una
corba logística, també anomenada
“corba en S”.
Tots els ecosistemes són limitats i, per
tant, presenten una capacitat
poblacional limitada. La màxima
capacitat que pot contenir una població
s’anomena K.
Corba en S
Estratègies de creixement
Les espècies poden classificar-se segons l’estratègia de creixement i expansió que
desenvolupen en l’ambient on viuen. Les espècies pioneres en la colonització de nous
ecosistemes s’anomenen estrategs de la r, mentre que les espècies que s’instal·len quan
les condicions de vida són menys dures són els estrategs de la K.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
48
El quadre següent repassa les característiques principals dels estrategs de la r i de la K:
Estrategs de la K Estrategs de la r
Baixa mortalitat.
Pocs descendents però que viuen molt
de temps.
Tenen cura dels seus fills.
Cicle vital llarg.
Creixement lent.
Mida gran.
Produeixen sistemes per protegir-se.
Estableixen relacions intraespecífiques
de tipus social, amb delimitació de
territori.
Són espècies que tenen èxit en
ecosistemes ben organitzats.
Exemples: elefant, ésser humà,
arbres…
Elevada mortalitat.
Molts descendents.
No tenen cura dels seus fills.
Cicle vital curt.
Creixement ràpid.
Mida petita.
Es dispersen fàcilment.
No utilitzen energia per produir
esquelet.
Progressen en els ecosistemes inicials i
poc evolucionats.
Presenten relacions intraespecífiques
d’elevada competència.
Exemples: ratolins, peixos, bacteris…
FLUCTUACIONS DE LA POBLACIÓ.
En realitat, en els ecosistemes equilibrats la producció de cada nivell tròfic no es manté
estable del tot, sinó que fluctua al voltant d’un determinat valor. Si en un any hi ha
condicions molt favorables per a un nivell tròfic, aquest creixerà més del que és normal,
i això farà que al cap d’un temps creixi més el nivell que l’explota, i després aquest
exercirà una pressió d’explotació més gran, fet que provocarà un descens del nivell
inferior més fort del que és normal, i així successivament.
Si un nivell tròfic d’un ecosistema, per sobreexplotació, posa fi al nivell inferior, el que
hi ha sota d’aquest, com que queda sense explotadors, creix tant que pot fer
desaparèixer el que hi ha més a sota, i així successivament fins que s’arriba a destruir
tot l’ecosistema. En canvi, si el nivell tròfic superior s’extingeix abans de posar fi a
l’inferior, aquest, que haurà disminuït molt, s’anirà recuperant i s’estabilitzarà, per la
qual cosa l’ecosistema es mantindrà estable, però amb un nivell tròfic de menys.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
49
SUCCESSIÓ ECOLÒGICA.
S’anomena successió ecològica el procés de substitució gradual d’unes poblacions per
d’altres en una mateixa àrea. El procés acaba quan s’arriba a una comunitat equilibrada i,
per tant, estable, que ja no varia, l’anomenada comunitat clímax.
Es distingeixen dos tipus de successió, segons el punt de partida:
Successió primària: és la que es produeix en una àrea en la qual prèviament no
existien éssers vius. Per exemple, illes sorgides d’una erupció volcànica, deltes en
formació...
Successió secundària: és la que té lloc en una zona en la qual abans existia una
comunitat que, per causa d’un incendi, d’una inundació, etc., ha perdut la major part
de les seves espècies.
Característiques de les successions
Les primeres espècies a aparèixer
són les espècies oportunistes.
Les espècies oportunistes van sent
substituïdes per altres.
La productivitat, és a dir, el
quocient producció / biomassa, es va
reduint.
La diversitat va augmentant.
El grau d’organització interna de
l’ecosistema va augmentant.
L’ecosistema es fa més estable.
9. CICLES BIOGEOQUÍMICS
CICLE DEL CARBONI.
Els productors capten el carboni en forma de diòxid de carboni i l’incorporen a la seva
biomassa com a matèria orgànica, generalment com a glúcid, per mitjà de la fotosíntesis.
Els consumidors incorporen el carboni quan s’alimenten dels productors, i els
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
50
descomponedors l’incorporen quan metabolitzen les restes vegetals, els cadàvers i els
productes de rebuig dels animals.
Els processos respiratoris retornen la major part del carboni incorporat al medi en
forma de CO2. Si les restes orgàniques queden acumulades en condicions anaeròbiques,
al final es carbonitzen (perden hidrògens i oxígens).
Una part del carboni dels organismes es troba en forma de precipitats (carbonats).
Quan l’organisme mor, passen al sediment i donen lloc, per diagènesis, a roques
sedimentàries calcàries.
CICLE DEL NITROGEN.
L’acció dels descomponedors sobre les restes de vegetals i animals, sobre les
defecacions i sobre els productes d’excreció, transforma els grups amino de les
proteïnes en amoníac, i amb aquest s’enriqueix el sòl. Aquest procés s’anomena
amonificació.
Nitrificació: l’amoníac que arriba al sòl passa a ió nitrat per l’acció quimiosintètica
d’alguns bacteris.
Desnitrificació: és la transformació del nitrat en nitrit, i d’aquest en nitrogen, que passa
a l’aire.
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
51
CICLE DEL FÒSFOR.
El fòsfor es troba a l’escorça
terrestre, principalment en forma
del mineral apatita, que, juntament
amb altres minerals, constitueix la
roca fosforita. Per l’efecte de la
meteorització química es transforma
en ió fosfat, que és transportat en
dissolució per l’aigua. Una part
precipita al sòl, en forma de fosfat
càlcic; una altra part és absorbida
per les arrels de les plantes i la resta
arriba al mar. El fosfat càlcic del sòl
es dissol i passa a les plantes. De les
plantes passa als animals. Els
desintegradors alliberen el fòsfor
acumulan als ossos dels vertebrats.
Aquest es transportat al mar on
s’incorpora al fitoplàncton. Al fons
del mar s’acumulen quantitats de
fòsfor en forma de roca fosforita i s’incorporaran als ecosistemes si es produeix un
alçament de la conca sedimentària marina degut a una orogènia.
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
52
1 . Quin d’aquests organismes és estratega de la K i quin de la r? Escriu les
característiques bàsiques de cadascuna d’aquestes estratègies de creixement.
2 . Què passaria en una població on la majoria dels individus estiguessin en edat...?
Post-reproductora
Reproductora
Pre-reproductora
Escriu una de les següents respostes en el calaix corresponent:
Envellirà ràpidament i s’extingirà – Es desenvoluparà en expansió creixent – S’extingirà
si canvien les variables ambientals impedint la maduresa dels individus.
3 . S’ha calculat que per cada quilogram de biomassa d’un depredador cal 10 kg de
biomassa de consumidors primaris i 100 kg de biomassa de productors. Tenint en compte
que els ossos bruns que habiten en els Pirineus poden arribar a pesar 300 kg cada un,
quina quantitat de biomassa de productors caldrà per aconseguir mantenir una parella
d’ossos dels més grans?
BLOC IV: ECOLOGIA Tema 2: Éssers vius i entorn
53
4 . Pensant en termes d’estalvi ecològic, explica per què creus que en ramaderia es crien
animals herbívors i no carnívors per al consum humà.
5 . Què creus que representa el dibuix següent?
6 . Una estudiant està investigant l’ecologia d’un bosc mediterrani. A la tardor ha recollit mostres
de la virosta (restes vegetals, sobretot fulles, que s’acumulen als primers centímetres del sòl) del
vessant orientat al sud (la solana) i del vessant orientat al nord (l’obaga). Les taules mostren les
dades:
Biomassa
(g/m2 pes fresc)
Biomassa
(g/m2 pes fresc)
Localitat 1 (solana) 1360 Localitat 4 (obaga) 1580
Localitat 2 (solana) 1120 Localitat 5 (obaga) 1720
Localitat 3 (solana) 1270 Localitat 6 (obaga) 1830
L’estudiant va trobar que la virosta contenia per terme mitjà un 40% d’aigua. A partir de les dades
troba la quantitat de biomassa mitjana en pes sec de la solana i de l’obaga. Expressa-ho en tones
per hectàrea (1 ha = 10.000 m2).
Tema 2: Éssers vius i entorn BLOC IV: ECOLOGIA
54
Indica la resposta correcta.
111... El conjunt d’individus de la
mateixa espècie que viuen en un
mateix lloc i temps es diu:
a Ecosistema.
b Biocenosi.
c Població.
d Biòtop.
e Comunitat.
222... El conjunt de poblacions que viuen
en un ecosistema es diu.
a Hàbitat.
b Biocenosi.
c Comunitat.
d Biòtop.
e Nínxol ecològic.
333... El tipus de relació interespecífica
que existeix entre les plantes
lleguminoses i els bacteris fixadors
de nitrogen s’anomena:
a Mutualisme.
b Competència.
c Simbiosi.
d Antibiosi.
e Parasitisme.
444... Els organismes que suporten amplis
marges de variació de la
temperatura s’anomenen
a Homeoterms.
b Poiquiloterms.
c Estenoterms.
d Euriterms.
e Heteroterms.
555... Les plantes que viuen en zones
seques s’anomenen:
a Hidròfites.
b Higròfites.
c Xeròfites.
d Mesòfites.
e Angiospermes.
666... El conjunt d’éssers vius que suren
a la deriva a prop de la superfície
del mar s’anomena:
a Nèuston.
b Plàncton.
c Nècton
d Bentos.
e Colònia.
777... Els organismes amb una estratègia
de creixement de la r es
caracteritzen per:
a Ser de mida petita generalment.
b Tenir molta descendència.
c Tenir cura dels seus descendents.
d Viure molt temps.
e a i b són correctes.
888... La funció dels transformadors d’un
ecosistema és:
a Convertir compostos inorgànics en
orgànics.
b
Convertir compostos inorgànics en
altres compostos inorgànics però
aprofitables pels vegetals.
c Convertir compostos orgànics en
inorgànics.
d Degradar matèria orgànica.